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飛行員航空知識手冊 航空知識手冊全集

時間:2011-04-08 11:31來源:網絡 作者:航空 點擊:


后掠翼的一個缺點是它們趨于在翼尖失速而不是在機翼根部失速。如圖3-45。這是因為邊界層趨于沿翼展方向朝翼尖流動,然后在靠近前緣處分離。因為后掠翼的翼尖處于機翼的后面部分(位于升力中心之后),翼尖失速會導致升力中心在機翼上向前移動,迫使機頭進一步抬升。當機翼后掠和錐形結合時,翼尖失速的趨勢最大。

失速狀態可能由于T形尾翼配置而變的更加嚴重,T形尾翼在尾部翼面發生振動的時候提供的失速前告警很少或者沒有。如圖3-46。

T形尾翼處于機翼伴流之上,即使機翼開始失速時,也仍然有效,會讓飛行員無意識的驅動機翼以大得多的迎角進入更嚴重的失速。如果水平尾翼控制面沉沒在機翼伴流中,升降舵將完全失去效能,將不可能通過降低配平姿態而改出失速。在失速前和即刻失速后狀態,后掠翼飛機的升力/阻力性質會導致飛行航跡愈加下降且飛行姿態不變,迎角進一步增加。這種情況下,沒有可靠的迎角信息,逐漸加速的俯沖配平姿態不能保證失速改出已經有效,這時的升降舵向上運動只能讓飛機失速。
在極端抬頭姿態失速時的機頭惡意上仰使失速改出困難而激烈是T型尾翼飛機的一個特性。操縱桿推進器禁止這種類型的失速。大約在失速速度的一節之上,預先編程的操縱桿力自動地向前移動操縱桿,阻止失速的發展。也可能會有一個重力加速度限制器配合這個系統來阻止操縱桿推進器引起的機頭下俯產生的飛機負載過量。(注:操縱桿推進器是幫助克服失速的,所以要設定向前推操縱桿以降低機頭,但是又可能使得機頭降低過量引起載荷因子增加,所以加速度限制器又是阻止機頭過分降低而引起飛機過載。) 另外,當空速超出失速速度5%-7%時操縱桿振動器會提供失速告警。
馬赫振動邊界層
到目前為止,只講解了過大速度引起的馬赫振動。必須記住,馬赫振動是機翼上氣流速度的一個函數,而不一定是飛機的速度。任何時候不管機翼上過大的升力是由過快的空速還是由接近最大運行速度時的過高迎角引起的,都會發生高速振動。但是,也有些時候在低得多的速度時發生振動,稱為“低速馬赫振動”。
能導致低速馬赫振動的最可能情況是 飛機由于它的重量和高度迫使其處于大迎角飛行而速度太低時。這個非常高的迎角將會把機翼上表面的氣流速度增加到同一點,這一點和高速振動中的沖擊波和振動效應是一樣的。在無論是低速還是高速邊界層,機翼的迎角對于引發馬赫振動有最大的影響。在增加迎角的條件下,機翼上的氣流速度和馬赫振動的變化如下:
* 高高度 –飛機飛的越高,空氣越稀薄,就需要越大的迎角來產生維持水平飛行的升力
* 大的重量-飛機越重,機翼就需要更大的升力,如果其他條件不變,那么就需要更大的迎角。
* G載荷-飛機G載荷的增加和重量的增加有相同的效果。無論G力的增加是因為轉彎,猛烈的控制或者湍流,增加機翼迎角的效果是相同的。
飛行控制
在高速飛機上,飛行控制分為主要飛行控制(primary flight control)和輔助飛行控制(secondary flight control)。主要飛行控制是控制飛機沿俯仰,側滾,和偏航3軸的運動。它們包含副翼,升降舵和方向舵。輔助飛行控制包含配平片,前緣襟翼,后緣襟翼,擾流板以及前緣縫翼(slat)。
擾流板用在機翼的上表面來擾流或降低升力。對于高速飛機,由于它們明顯的低阻力設計而使用擾流板作為速度制動器(speed brake)來降低速度。飛機接地后擾流板立即伸出來釋放升力,因此飛機的重量就從機翼轉移到輪子上,能夠得到更好的制動性能。如圖3-47。

噴氣運輸飛機有小的副翼。副翼的空間是有限的,因為機翼的后緣要盡可能的滿足后緣襟翼的需要。另一個原因是常規大小的副翼在高速飛行時會導致機翼扭曲變形。由于副翼必定很小,擾流板就配合它來提供額外的側滾控制。
一些噴氣運輸飛機有兩組副翼;一對是外側的低速副翼,和一對高速的內側副翼。當襟翼在起飛后完全收起時,外側副翼自動的鎖定在成流線型位置。

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